杨 剑

(1.中铁第四勘察设计院集团有限公司，武汉 430063；2.水下隧道技术国家地方联合工程研究中心，武汉 430063)

引言

在隧道施工中，对隧道地质情况认识不足而给隧道工程带来不良后果的情况时有发生。传统人工地质素描难以快速客观记录隧道施工开挖面的地质状况，需地质记录人员结合现场情况根据经验进行判断记录，其结果难以准确反映实际地质情况，不利于对真实情况的掌握。近年来，数字图像处理技术.三维激光扫描技术引入隧道工程中，用于快速识别岩体结构面迹线，以提高开挖面地质情况的记录效率。

国内外学者对近似结构面迹线的目标进行了大量识别研究，如高速公路道路裂缝识别[1].隧道衬砌表面裂缝识别[2].岩体裂隙提取[3-9]等。这些研究主要考虑裂缝或岩体结构面迹线位置像素与周边像素灰度值差异，实现自动提取。许多隧道开挖面岩体上结构面迹线像素与周边区域像素对比度不明显，同时隧道工程中往往存在光线不足.扬尘较多等情况，环境恶劣，图像不够清晰等[10]，影响迹线提取效果。

三维激光扫描技术采集数据时无光线要求，可直接获取被测物体表面三维坐标及灰度信息，在隧道中得到推广应用。一些学者根据同一结构面上点云近似在一个平面上的特点，研究基于三维激光扫描点云岩体结构面自动识别方法[11-18]，若结构面上点云起伏较大，则识别效果欠佳。SEERS等[19]基于图像的边缘检测技术(相位一致性)获得裂隙迹线；……